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datestamp: 2002-07-23 00:00:00
lastmod: 2014-04-03 11:59:43
status_changed: 2012-08-14 15:04:52
type: doctoralThesis
metadata_visibility: show
creators_name: Dierig, Tobias
title: Gewinnung von Tiefenkarten aus Fokusserien
title_en: Depth maps from focus series
ispublished: pub
subjects: ddc-530
divisions: i-708000
adv_faculty: af-13
keywords: Tiefe , Fokus , Diffusion , Bildseriendepth , focus , diffusion , imagesequence
cterms_swd: Bildverarbeitung
cterms_swd: Bildfolgenverarbeitung
cterms_swd: Dreidimensionale Bildverarbeitung
abstract: In der vorliegenden Arbeit werden Verfahren zur Tiefenschätzung aus Fokusserien einer genauen Analyse unterzogen. Mögliche Fehlerquellen werden ausgehend vom optischen Abbildungsprozess bis hin zu den digitalen Bildverarbeitungsalgorithmen eingehend untersucht. Anhand der zu Grunde liegenden physikalischen Prinzipien werden die Fokus-Verfahren mit anderen optischen 3D-Meßtechniken verglichen und entsprechend eingeordnet. Allen bisherigen Verfahren zur Tiefenschätzung aus Fokusserien ist gemein, daß der optische Aufbau aus einer speziellen skalierungsfreien, der sogenannten telezentischen Optik bestehen muß. Andernfalls sind die sonst entstehenden Skalierungseffekte in einem zusätzlichen, fehlerbehafteten Schritt zu korrigieren. Ein im Rahmen dieser Arbeit entwickeltes neuartiges Verfahren zur simultanen Tiefen- und Bewegungsschätzung räumt diese gravierenden Limitierungen erfolgreich aus. Dazu wird die Fokusserie als Diffusionsprozess mit einer linearen, partiellen Differentialgleichung beschrieben. Die diesen Prozess beschreibenden Parameter werden mittels einer Total Least Squares Methode direkt aus der Fokusserie geschätzt. Die Tiefeninformation der Szene wird aus der gemessenen Diffusionskonstante errechnet. Abschließend werden alle vorgestellten Verfahren der Tiefenbestimmung an synthetischen und realen Fokusserien erprobt.
abstract_translated_text: In this thesis different techniques for estimating depth from focal series are quantitatively analyzed. Possible sources of error are scrutinized from the optical imaging process to the digital image processing algorithms. The focus techniques are compared to other optical 3D measurement techniques and classified according to the underlying physical principles. In common to all existing methods of computing depth from focal series is their reliance on a special, non-scaling optical set-up, also termed telecentric. Otherwise inevitable effects due to the scaling have to be corrected for in an additional, erronous process. A novel technique presented in this thesis for simultaneous estimation of depth and motion sucessfully eleminates this serious limitation. In this method the focal series is modelled by a diffusion process, described by a linear partial differential equation. The parameters characterizing this process are established by a total least squares estimator directly from the focal series. The information of depth can then be deducted from the measured constant of diffusion. This thesis concludes with an accuracy examination of all presented techniques both on synthetic and real world data.
abstract_translated_lang: eng
date: 2002
date_type: published
id_scheme: DOI
id_number: 10.11588/heidok.00002461
ppn_swb: 1643330705
own_urn: urn:nbn:de:bsz:16-opus-24618
date_accepted: 2002-07-03
advisor: HASH(0x559e37da60b0)
language: ger
bibsort: DIERIGTOBIGEWINNUNGV2002
full_text_status: public
citation:   Dierig, Tobias  (2002) Gewinnung von Tiefenkarten aus Fokusserien.  [Dissertation]     
document_url: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/2461/1/diss_distiller.pdf